腿骨折后肌肉萎缩通常由废用性萎缩、神经损伤、血液循环障碍、营养不良及疼痛限制活动等原因引起。肌肉萎缩主要表现为患肢围度减小、肌力下降，可能伴随关节僵硬或活动受限。
骨折后长期制动会导致肌肉缺乏主动收缩，肌纤维逐渐变细，蛋白质合成减少而分解增加，形成废用性萎缩。石膏固定超过3周即可出现肉眼可见的肌肉体积缩小，以股四头肌和腓肠肌最为明显。神经损伤常见于合并周围神经挫伤的开放性骨折，运动神经传导受阻使肌肉失去神经营养作用，萎缩进展更快，可能伴有感觉异常。骨折局部血肿压迫或血管损伤会造成肌肉缺血缺氧，肌细胞代谢障碍引发萎缩，这种情况常伴随皮肤温度降低和毛细血管再充盈时间延长。蛋白质摄入不足或吸收障碍时，机体分解肌肉蛋白供能，骨折愈合期每日蛋白质需求比平时增加，若未及时补充会加重萎缩。疼痛导致的保护性肌紧张和活动回避，使肌肉持续处于低负荷状态，萎缩与关节粘连形成恶性循环。
特殊情况下，脊髓损伤引起的下运动神经元损害会导致迟缓性瘫痪，肌肉萎缩呈进行性发展。某些代谢性疾病如糖尿病合并骨折时，微循环障碍和神经病变双重作用可导致难以逆转的肌容积丢失。长期使用糖皮质激素治疗骨折并发症时，药物会直接抑制蛋白质合成，加速肌肉分解代谢。老年人骨折后激素水平变化与炎症因子释放，可能诱发肌少症相关萎缩。先天性肌营养不良症患者骨折后，萎缩程度往往远超预期恢复速度。
骨折后预防肌肉萎缩需在医生指导下尽早开始康复训练，伤后1周内可进行等长收缩练习，拆除固定后逐步过渡到抗阻训练。保证每日每公斤体重1.5克优质蛋白摄入，优先选择乳清蛋白、鱼肉等易吸收来源。使用脉冲电磁场或低频电刺激治疗有助于维持肌纤维活性，维生素D补充可改善肌肉代谢。定期测量双侧腿围差异，超过2厘米需调整康复方案。睡眠时抬高患肢促进静脉回流，避免长时间下垂加重萎缩。康复期间每周进行3次水疗，利用浮力减轻负重同时完成全范围运动。